發(fā)布時間：2017-04-01 08:08

  本文關(guān)鍵詞：驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)強度分析及疲勞壽命預(yù)測，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文研究的是被廣泛應(yīng)用的滑板運輸裝置,此裝置靠驅(qū)動輪和滑板進行貨物運輸,并把驅(qū)動輪作為主要研究目標(biāo)。 滑板輸送系統(tǒng)利用摩擦力作為驅(qū)動力,因此驅(qū)動輪(包括主摩擦驅(qū)動輪、快速摩擦驅(qū)動輪、剎車摩擦驅(qū)動輪)是驅(qū)動滑板行走的核心構(gòu)件。其外緣由特殊的非線性材料一一聚氨酯組成,聚氨酯是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子材料,力學(xué)行為存在極強的非線性,并且驅(qū)動輪與滑板的接觸面積小,運行過程中接觸行為復(fù)雜,以上均為本文研究中索要特殊注意的地方。并且,驅(qū)動輪在運行過程中受到周期性循環(huán)載荷作用,這就涉及到疲勞破壞問題。疲勞特性對結(jié)構(gòu)的壽命及安全性有重大的影響,初始裂紋一旦產(chǎn)生,其慢慢增長將導(dǎo)致材料的物理力學(xué)性能下降,因此不僅要對驅(qū)動輪的聚氨酯材料輪緣進行結(jié)構(gòu)強度分析,還要對其進行疲勞壽命分析。 對于此運輸裝置的主要機構(gòu)一一主驅(qū)動輪,本文首先基于有限元方法和非線性理論,結(jié)合三維建模軟件CATIA V5、有限元前處理軟件Hypermesh11.0以及有限元分析軟件Abaqus6.10,在標(biāo)準(zhǔn)工況下對主驅(qū)動輪進行了詳細的有限元分析,包括應(yīng)力和變形的計算。然后,針對不同的摩擦系數(shù),對多組應(yīng)力、變形以及接觸行為的分析結(jié)果進行了詳細的比較,得到了摩擦系數(shù)對結(jié)構(gòu)強度和接觸行為的影響。最后,在此基礎(chǔ)上對不同摩擦系數(shù)下的驅(qū)動輪的疲勞壽命進行規(guī)律性的探索,以期找到摩擦系數(shù)對疲勞壽命的影響規(guī)律。本文的分析結(jié)果可以為設(shè)計階段的材料選擇和尺寸制定提供一定的指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：Abaqus有限元分析 非線性 接觸 結(jié)構(gòu)強度分析 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH112.3;TH22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題背景描述9-11
• 1.2 現(xiàn)有分析方案11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 2 接觸理論及Abaqus接觸分析14-26
• 2.1 接觸理論14-18
• 2.1.1 接觸問題的分類14
• 2.1.2 赫茲接觸14-15
• 2.1.3 接觸問題的難點15
• 2.1.4 非線性問題15-18
• 2.2 Abaqus接觸分析18-26
• 2.2.1 接觸的力學(xué)特性18-19
• 2.2.2 Abaqus接觸對定義19-20
• 2.2.3 點面離散與面面離散20-21
• 2.2.4 有限滑移與小滑移21-22
• 2.2.5 初始接觸調(diào)整22-23
• 2.2.6 單元類型23-25
• 2.2.7 材料模型25
• 2.2.8 約束類型25-26
• 3 主驅(qū)動輪分析條件26-38
• 3.1 準(zhǔn)備模型26-27
• 3.2 確定網(wǎng)格與單元類型27-32
• 3.2.1 劃分整體網(wǎng)格27-29
• 3.2.2 劃分輪緣網(wǎng)格29-30
• 3.2.3 選擇單元類型30-32
• 3.3 定義材料屬性32-33
• 3.3.1 材料特點32
• 3.3.2 選取材料模型32-33
• 3.3.3 確定材料屬性33
• 3.4 設(shè)置接觸特性33-35
• 3.4.1 接觸對33-34
• 3.4.2 接觸屬性34-35
• 3.5 定義耦合約束35-38
• 4 主驅(qū)動輪不同工況的分析結(jié)果38-52
• 4.1 靜態(tài)壓緊工況38-45
• 4.1.1 邊界條件38-39
• 4.1.2 加載情況39
• 4.1.3 分析結(jié)果39-45
• 4.2 穩(wěn)態(tài)滾動工況45-50
• 4.2.1 邊界條件46
• 4.2.2 加載情況46
• 4.2.3 分析結(jié)果46-50
• 4.3 結(jié)論50-52
• 5 粗糙度的影響52-71
• 5.1 應(yīng)力與變形52-55
• 5.1.1 應(yīng)力52-54
• 5.1.2 變形54-55
• 5.2 接觸面積55-57
• 5.2.1 輪緣與滑板接觸面積55-56
• 5.2.2 結(jié)論56-57
• 5.3 接觸狀態(tài)57-60
• 5.3.1 輪緣與輪心接觸狀態(tài)57-60
• 5.3.2 結(jié)論60
• 5.4 疲勞壽命60-71
• 5.4.1 選取等效應(yīng)力公式61-62
• 5.4.2 計算等效應(yīng)力幅值和平均值62-68
• 5.4.3 輪緣第一主應(yīng)力分布68-71
• 6 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻73-75
• 致謝75-76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉法炎;接觸應(yīng)力計算的改進方法[J];河南城專學(xué)報;1992年00期

2 姜永軍;;基于有限元的彈性接觸問題的探討[J];裝備制造技術(shù);2007年05期

3 唐有光;彈性體接觸問題的線性規(guī)劃解法[J];洪都科技;2002年03期

4 錢云鵬,何慶復(fù),閻國臣;影響接觸疲勞性能的因素[J];機車車輛工藝;2001年04期

5 胡延?xùn)|;胡志忠;曹淑珍;;物理短裂紋Manson-Coffin公式的理論研究及壽命預(yù)測[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2012年03期

6 曹建華;劉勝榮;;基于ABAQUS的輪胎滾動阻力分析[J];九江學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

7 郝偉,張洪,郝永福;有限元法在接觸問題中的應(yīng)用[J];機械管理開發(fā);2005年02期

8 王慶雷;李德才;;疲勞裂紋擴展影響因素研究綜述[J];機械工程師;2011年08期

9 陳家慶,蔣立培,張寶生;彈性接觸問題的計算機輔助分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);2003年03期

10 丁智平;陳吉平;宋傳江;王偉曉;;橡膠彈性減振元件疲勞裂紋擴展壽命分析[J];機械工程學(xué)報;2010年22期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張大舜;李輝;;金屬材料疲勞裂紋擴展壽命的仿真研究[A];全國先進制造技術(shù)高層論壇暨第八屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會論文集[C];2009年

2 易玉華;陳曉東;洪河謀;張海;;聚氨酯彈性體與橡膠材料應(yīng)力應(yīng)變的比較分析[A];中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十二次年會論文集[C];2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 高秦嶺;鋼懸鏈線立管的ANSYS非線性有限元分析[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 李妍;基于ANSYS軟件的接觸問題分析及在工程中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2004年

3 劉長國;全鋼載重子午線輪胎穩(wěn)態(tài)力學(xué)特性有限元分析[D];吉林大學(xué);2006年

4 景立新;全鋼載重子午線輪胎特性有限元分析及驗證[D];吉林大學(xué);2007年

5 林森;全鋼子午線輪胎有限元分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

6 趙夕濱;自升式平臺懸臂梁接觸計算[D];大連理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)強度分析及疲勞壽命預(yù)測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：280275